Projekt 24644/01

Entwicklung, Bau und Erprobung eines produktionsintegrierten Verfahrens zur Nassreinigung mit Vibrationen von im Trockenzerspanungsprozess bearbeiteten Teilen für Maschinen, Motoren und Anlagen

Projektträger

Präzitec Gesellschaft für Präzisions-Bearbeitungs- technik und Werkzeugbau mbH
Mühlenstr. 35
59425 Unna
Telefon: 02303/251560

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Gegenstand des Vorhabens war die Entwicklung eines wartungsarmen, taktkompatiblen, robusten und prozeßsicheren Verfahrens zur Reinigung von Werkstücken in der laufenden Fertigung in der gesamten industriellen Teilefertigung. Damit wird eine wichtige Forderung der Unternehmen erfüllt, nämlich: Reduzierung der Bearbeitungszeiten und damit Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit in einem globalen Markt. Bisher hat die Reinigungstechnik mit den hochentwickelten Bearbeitungsmaschinen nicht Schritt halten können. In-line-Fähigkeit, Taktkompatibilität, Integrationsfähigkeit in bestehende Anlagen, niedriger Energieeinsatz sowie leichte Bedienbarkeit bei gleichzeitig niedrigsten Wartungsansprüchen sind daher absolut notwendig, damit die bisher erzielten Zeit- und Kosteneinsparungen bei der spanenden Fertigung nicht sogleich durch zeitaufwendige und anachronistische Reinigungsstufen gemindert werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden1. Ermitteln der Anforderungen aus Anwendersicht
Systematisierung als Grundlage zur Erstellung des Pflichtenheftes
2. Entwicklung des Reinigungssystems
Teilsystem 1: Ermittlung geeigneter Reinigungsstrategie (Versuche, Modellierung, Berechnungen)
Teilsystem 2: Entwicklung Vibrationsverfahren
Teilsystem 3: Entwicklung/Optimierung Badkreislauf
3. Engineering für die Baugruppen
Basic/Detail-Engineering für das Reinigungsverfahren
Basic/Detail-Engineering für die Adaption an Robotersysteme
Basic/Detail-Engineering für die Anlagensteuerung
4. Fertigung von Erprobungsmustern
5. Probebetrieb / Workshop Verifizierung Reinigungsverfahren durch praktische Reinigungsaufgaben


Ergebnisse und Diskussion

Das wichtigste Ergebnis des Projektes ist, dass das Vorhabensziel, ein Vibrationsreinigungsverfahren mit prozeßintegrierter Wäsche, das hohe Umweltansprüche erfüllt, erreicht und nachgewiesen werden konnte.
Das Verfahren ermöglicht einen bisher nicht erreichten Reinheitsgrad der gereinigten Teile. Die gewünschten Partikelgrößen und Mengen der Restanhaftungen werden prozeßsicher eingehalten, Öle und Kühlschmierstoffe nicht ausgeschleppt. Die Anlagen sind - nicht zuletzt wegen des modularen Aufbaus - so konzipiert, dass sie direkt in die Produktionslinien integriert werden können.
Vorteil 1: Jedes gefertigte Teil kann vor Ort an der Bearbeitungsmaschine im Fertigungstakt gereinigt werden; die abgesaugten Öle und Kühlschmierstoffe werden aufgefangen und wiederverwertet.
Vorteil 2: Alle gereinigten Teile können ohne Umweg dem nächsten Bearbeitungsschritt zugeführt wer-den.
Dies bedeutet, dass für die industriellen Teile-Fertiger nunmehr ein erprobtes Basisverfahren zur Verfügung steht, das einen dezentralen Reinigungseinsatz an denjenigen Orten in den Fertigungslinien ermöglicht, an denen die Reinigungsaufgabe entsteht, ohne dass die Teile innerbetrieblich verbracht werden müssen.
Durch die verschleppungsfreie Reinigungsmethode werden Öle- bzw. Kühlschmierstoffe eingespart. Üblicherweise eingesetzte Lösungsmittel werden bei dem entwickelten Verfahren nicht benötigt, das Verfahren arbeitet vollkommen lösungsmittelfrei. Es finden auch keine Temperaturerhöhungen statt, wie dies bei anderen Verfahren unumgänglich ist.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Während der Entwicklung wurden zahlreiche Kontakte zu KMUs, Anwendern und industriellen Fertigern aufgenommen. In den einschlägigen Medien wurde über die Entwicklung berichtet, darunter im Messeführer ‚parts2clean, Jahrg. 61 (2007), im Industrieanzeiger PR 1/2007. Auf der Messe ‚parts2clean wurde das System in Modulbauweise im Jahr 2007 in Stuttgart demonstriert (Halle 9, Stand D 432) und stieß auf reges Interesse bei den potentiellen Anwendern. Im Rahmen des Landesstandes NRW wurde das grundlegende Verfahren auf der Hannover-Messe im April 2007 der Öffentlichkeit vorgestellt. Im Rahmen eines Workshops mit End-usern wurde die Technologie demonstriert und ist auf reges Interesse gesto-ßen. Versuche mit Teilen aus der laufenden Fertigung wurden bei ZF erfolgreich durchgeführt.


Fazit

Mit dem von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Projekt konnte eine weitere Innovation zur umweltfreundlichen und industriegerechten Reinigung von Bauteilen realisiert werden. Temperaturer-höhungen, Lösungsmitteleinsatz und innerbetrieblicher Teile-Tourismus ist damit nicht mehr erforderlich. Auf diese Weise kann die umweltentlastende Reinigung überall dort vor Ort erfolgen, wo höchste An-sprüche an die Teilefertigung und ihre Reinigung gestellt werden. Mit dieser Technologie tritt - neben den Umweltentlastungen - eine Stärkung der Wettbewerbssituation gerade für KMUs, aber auch in Großbe-trieben der mechanischen Fertigung, ein.